(57)【要約】【課題】機器本体のコンパクト性を損なわずに輻射体の熱容量を増大させ、輻射暖房運転時において輻射エネルギー量を豊富に発生する輻射暖房機器を提供する。【解決手段】輻射体２３を蛇腹形状２８とすることで部品サイズを大きくすることなく輻射体２３の総面積を増加させ、高温ガスからの熱交換に際する熱容量を増大させるとともに、輻射体２３の表面に設けた貫通孔２７との相乗効果によって、機器内部で発生した高温ガスから輻射体２３への熱交換がより自然に効率よく行われ、輻射体２３全体が均一な高温状態へと近づき、機器本体から輻射エネルギー量をより多く発生させるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温ガス発生手段と、該高温ガス発生手段からの高温ガスにより加熱されて得た熱を輻射エネルギーとして発生する輻射体と、該輻射体に高温ガスを導く輻射体加熱風路と、空気流を供給する送風機と、該送風機からの空気流を本体冷却風路を介して輻射体加熱風路と機器筐体の間に流す輻射体冷却風路と、前記送風機からの空気流と高温ガス発生手段からの高温ガスを混合して温風として排出する温風吹出口とを備え、前記本体冷却風路の適所に送風機からの空気流を輻射体冷却風路側かあるいは温風吹出口側へ切り替える風路切替手段を配設し、前記輻射体は蛇腹形状で、かつ表面と裏面間で高温ガスが行き交いながら進行する複数の貫通穴を設け、表面温度を効率的に高めるようにしたことを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
輻射体の蛇腹形状の折り曲げ線が垂直方向であることを特徴とする請求項１記載の暖房装置。
【請求項３】
輻射体の蛇腹形状の折り曲げ線が水平方向であることを特徴とする請求項１記載の暖房装置。
【請求項４】
輻射体の基準面が製品の前後方向で傾斜をもった形状を有することを特徴とする請求項１記載の暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輻射熱と温風を用いた暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の暖房装置は図６、図７に示すように、高温ガス発生手段１と、上記高温ガス発生手段からの高温ガスにより加熱されて得た熱を輻射エネルギーとして発生する平面形状の輻射体２と、上記輻射体に高温ガスを導く輻射体加熱風路３と、空気流を供給する送風機４と、上記送風機からの空気流を本体冷却風路５を介して輻射体加熱風路と機器筐体の間に流す輻射体冷却風路６と、上記送風機からの空気流と高温ガス発生手段からの高温ガスを混合して温風として排出する温風吹出口７とを備え、上記本体冷却風路の適所に送風機からの空気流を輻射体冷却風路側かあるいは温風吹出口側へ切り替える風路切替手段８を配設していた。
【０００３】
このような構成においては、送風機からの空気流を輻射体冷却風路６側かあるいは温風吹出口７側へ切り替える風路切替手段８を配設してあるので、風路切替手段８が送風機４からの空気流を輻射体冷却風路６側へ切り替えたときには輻射暖房運転となり、送風機４からの空気流が輻射体冷却風路６へ流れ、高温ガス発生手段１からの高温ガスに下方へ流れる力が働かなくなり、その熱によるドラフトで高温ガスは上方へ流れ、輻射体加熱風路３へ導かれるようになる。そして、高温ガスで輻射体２の採熱面を高温とし、高温となった輻射体２よりその採熱した熱を輻射エネルギーとして発生させて輻射暖房をすることができる。また、風路切替手段８が送風機４からの空気流を温風吹出口７側へ切り替えたときには温風暖房運転となり、送風機４からの空気流が下方へ流れ高温ガス発生手段１からの高温ガスを温風吹出口７側へ導き、送風機４からの空気流と高温ガス発生手段１からの高温ガスを混合して、温風として温風吹出口７からを排出する温風暖房をすることができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４７７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、輻射暖房時の輻射エネルギー量を高めようとした場合には、輻射体の面積を大きくして輻射体における熱容量を増大させるか、もしくは輻射体の表面温度を上昇させて単位面積あたりの輻射エネルギーそのものを増大させるなどの方法が考えられるが、近年、機器がコンパクト化するなかで輻射体面積を大きくすることは困難であり、また輻射体の温度を高めるためには輻射体の近傍を通過する高温ガスから輻射体へ効率よく熱交換させることが必要であるため、従来の輻射体形状のままでは実施が困難であるという課題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、輻射体の形状を従来の平面形状から蛇腹形状に変更することで機器のコンパクト性を損なわずに輻射体の熱容量を増大させ、かつ輻射体表面に複数の貫通穴を適切に設けることで輻射体の表面温度を効率よく上昇させることを可能にし、結果として輻射エネルギー量を豊富に発生する輻射暖房機器の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の暖房装置は、高温ガス発生手段からの高温ガスで加熱し輻射エネルギーとして本体正面から放射する輻射体の構成を蛇腹形状とし、かつ高温ガスの進行方向に複数の貫通穴を有した構成としたものである。
【０００７】
これによって、高温ガスが機外に排出される過程において輻射体との接触面積を大きく確保することができ、部品サイズを大きくすることなく輻射体の総面積（展開面積）を増加させ、高温ガスからの熱交換に際する熱容量を増大させることができる。また、輻射体の表面に複数の貫通穴を設けることによって輻射体の近傍をドラフトによって上昇しながら通過してゆく高温ガスが輻射体のどちらか片側のみではなく、輻射体の表裏両面を行き交う作用によって輻射体への熱交換がより効率よく行われ、輻射体全体が均一な温度状態へと近づき、結果的に輻射エネルギー量が増大する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の暖房装置は、安全性の高い、使い勝手に応じて暖房形態を自由に選択できる快適な暖房装置の特徴を基本として、さらに輻射エネルギー量を豊富に発生させる輻射暖房機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、高温ガス発生手段と、該高温ガス発生手段に空気を供給する高温ガス発生用送風機と、該高温ガス発生手段からの高温ガスにより加熱される採熱面を有しその採熱した熱を輻射エネルギーとして発生する輻射体と、該輻射体に高温ガスを導く輻射体加熱風路と、空気流を供給する送風機と、前記送風機からの空気流を本体冷却風路を介して輻射体加熱風路と機器筐体の間に流す輻射体冷却風路と、前記送風機からの空気流と高温ガス発生手段からの高温ガスを混合して温風として排出する温風吹出口とを備え、前記本体冷却風路の適所に送風機からの空気流を輻射体冷却風路側かあるいは温風吹出口側へ切り替える風路切替手段を配設し、前記輻射体は蛇腹形状で、かつ表面と裏面間を高温ガスが行き交いながら進行する複数の貫通穴を設けたことを特徴とするもので、送風機からの空気流を輻射体冷却風路側かあるいは温風吹出口側へ切り替える風路切替手段を配設してあるので、風路切替手段が送風機からの空気流を輻射体冷却風路側へ切り替えたときには輻射暖房運転となり、送風機からの空気流が輻射体冷却風路へ流れ、高温ガス発生手段からの高温ガスに下方へ流れる力が働かなくなり、その熱によるドラフトで高温ガスは上方へ流れ、輻射体加熱風路へ導かれるようになる。そして、高温ガスで輻射体の採熱面を高温とし、高温となった輻射体よりその採熱した熱を輻射エネルギーとして発生し、輻射暖房をすることができる。また、風路切替手段が送風機からの空気流を温風吹出口側へ切り替えたときには温風暖房運転となり、送風機からの空気流が下方へ流れ高温ガス発生手段からの高温ガスを温風吹出口側へ導き、送風機からの空気流と高温ガス発生手段からの高温ガスを混合して、温風として温風吹出口からを排出する温風暖房をすることができる。さらに、輻射暖房運転時には、輻射体と輻射体の取り付けられた機器筐体の間に送風機からの空気流を本体冷却風路を介して流す輻射体冷却風路を配設してあるので、高温となった輻射体からの熱からの機器筐体への熱伝導を低減することができ、安全性の高い、使い勝手に応じて暖房形態を自由に選択できる快適な暖房装置を提供することができる。また、上記輻射体をプレス成形などによって蛇腹形状とすることにより、部品サイズを大きくすることなく輻射体の総面積（展開面積）を増加させ、高温ガスからの熱交換に際する熱容量を増大させることができる。また輻射体の表面に複数の貫通穴を設けることにより、輻射体の近傍をドラフトによって上昇しながら通過してゆく高温ガスが輻射体のどちらか片側のみではなく、輻射体の表裏両面を行き交う作用によって輻射体への熱交換がより効率よく行われ、輻射体全体が均一な温度状態へと近づき、結果的に輻射エネルギー量が増大するという利点を有している。
【００１０】
第２の発明は、輻射体の蛇腹形状の折り曲げ線が垂直方向であるような構成に限定するものである。
【００１１】
第３の発明は、輻射体の蛇腹形状の折り曲げ線が水平方向であるような構成に限定するものであり、輻射体の近傍を通過する高温ガスが自然に輻射体の表面に設けられた複数の貫通穴を介して輻射体の表裏両面を行き交い、高温ガスと輻射体の接触時間を長く保ちながらながら上昇してゆく過程で輻射体への熱交換がより効率よく行われ、輻射体全体が均一な高温状態へと近づき、結果的に輻射エネルギー量が増大するという利点を有している。
【００１２】
第４の発明は、輻射体の基準面が製品の前後方向で傾斜をもった形状を有しているため、輻射体の近傍を通過する高温ガスが上昇してゆく過程で、自然に機器外側に向かって誘導される効果を有するため、機器内に高温ガスによる熱がこもりにくいという利点を有している。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における暖房装置の輻射暖房運転時の断面図、図２は同暖房装置の温風暖房運転時の断面図、図３は要部切欠斜視図である。
【００１５】
図１〜図３において、２１は高温ガス発生手段で、本実施の形態では燃料を燃焼させる燃焼部で構成し、この燃焼部２１で生じた燃焼排ガスを上方へ導くように配設した燃焼筒２２で覆われている。２３は熱を輻射エネルギーとして発生する輻射体で、この背面に設けた輻射パネル２４との間に輻射体加熱風路２５を形成し、この輻射体加熱風路２５に上記の高温の燃焼排ガスを流して、その熱を輻射体２３の採熱面２６で採熱し、その採熱した熱を輻射エネルギーとして発生するようになっている。
【００１６】
また、この輻射体２３には多数の貫通孔２７が配設してあり、この貫通孔２７を介し輻射体加熱風路２５からの高温の燃焼排ガスを輻射体２３の両面に流し、輻射体２３の両面が採熱面２６となるようにしてある。３０は輻射体加熱風路２５と機器筐体３１の間に空気流を流し輻射暖房運転時に機器筐体３１への熱伝導を低減する輻射体冷却風路で、その流した空気流は機器本体の上部に配設した輻射体冷却風路３０の排出口３６より排出され、部屋の空気の循環流を形成するようにしてある。
【００１７】
３２は輻射体冷却風路３０下方に位置させ輻射体２３の下部に配置した温風吹出口で、燃焼部２１生じた燃焼排ガスと室内空気流を混合して温風として排出するようになっている。３３は室内空気を空気流として供給する送風機で、この空気流は本体冷却風路３４を介して風路切替手段３５で、輻射体冷却風路３０側かあるいは温風吹き出し口３２側へ切り替えられ、流れていくようになっている。
【００１８】
３６は制御部で、操作部で設定された運転条件等に基づいて、燃焼部２１や送風機３３をあらかじめ決められたシーケンスで制御するようになっている。
【００１９】
上記構成において、風路切替手段３５が送風機３３からの空気流を輻射体冷却風路３０側へ切り替えたときには輻射暖房運転となり、送風機３３からの空気流が輻射体冷却風路３０へ流れ、燃焼部２１で生じた燃焼排ガスは、下方へ流れる力が働かなくなり、燃焼筒２２の上方へ流れていき、その熱によるドラフトでさらに上方へ流れ、輻射体加熱風路２４へ導かれるようになる。そして、燃焼部２１で生じた高温の燃焼排ガスで輻射体の採熱面２６を高温とし、その採熱面２６で採熱した熱を輻射体２３より輻射エネルギーとして発生し、輻射暖房をすることができるようになる。
【００２０】
また、風路切替手段３５が送風機３３からの空気流を温風吹出口３２側へ切り替えたときには温風暖房運転となり、送風機３３からの空気流が燃焼筒２２の前面下方へ流れ燃焼部２１で生じた燃焼排ガスを温風吹出口３２側へ導き、送風機３３からの空気流と焼部２１で生じた燃焼排ガスを混合して、温風として温風吹出口３２からを排出する温風暖房をすることができるようになる。ここで、輻射暖房運転時には、輻射体２３と輻射体２３の取り付けられた機器筐体３１の間に送風機３３からの空気流を本体冷却風路３４を介して流す輻射体冷却風路３０を配設してあるので、高温となった輻射体２３からの熱からの機器筐体３１への熱伝導を低減することができるようになる。
【００２１】
したがって、風路切替手段３５で送風機３３からの空気流を輻射体冷却風路３０側かあるいは温風吹出口３２側へ切り替えることによって、輻射暖房運転あるいは時は温風暖房運転に簡単に切り替えができるようになり、また広い輻射体２３が高温となりその伝熱によって機器筐体３１の温度が上がりやすい輻射暖房運転時において、輻射体冷却風路３０に送風機３３からの空気流を流すので、機器筐体３１の温度も低く保て、やけどや輻射体２３の近傍に配置してある部品の耐熱性の心配もなくなる。
【００２２】
つまり、風路切替手段３５が送風機３３からの空気流を輻射体冷却風路３０側へ切り替えられた輻射暖房運転時は、送風機３３からの空気流が輻射体冷却風路３０へ流れ、燃焼排ガスへ燃焼筒２２の排出口より下方にある温風吹出口３２へ流れる力が働かなくなり、その熱によるドラフトで燃焼排ガスは上方へ流れ、輻射体加熱風路３０へ導かれるようになる。また、風路切替手段３５が送風機３３からの空気流を温風吹出口３２側へ切り替えた温風暖房運転時は、送風機３３からの空気流が温風吹出口３２へ流れ燃焼筒２２から排出される燃焼排ガスを燃焼筒２２の排出口より下方にある温風吹出口３２側へ導かれるようになる。したがって、燃焼排ガスの上方へ流れようとするドラフト力と、送風機３３からの空気流でその燃焼排ガスを下方へ流そうとする力の上下方向のバランスを、高温ガス切り替え手段３５で切り替えることによって、スムーズに高温ガスの流れを制御できるようになり、輻射暖房運転と温風暖房運転を簡単に切り替えができるようになる。
【００２３】
ここで輻射体２３には多数の貫通孔２７が設けられており、輻射暖房運転時に燃焼部２１からの高温の燃焼排ガスが輻射体２３の近傍をドラフトによって上昇しながら通過してゆく際に、輻射体２３のどちらか片側のみではなく、輻射体の表裏両面を行き交いながら両面を流れる効果が生まれ、採熱面２６として表裏両面を活用できるようになることで熱交換の効率を高め、輻射体２３の温度をより高温にすることができるようになり、輻射体２３より発生する輻射エネルギー量を増大させる効果を有している。さらに輻射体２３は平面形状ではなく、プレス成形などによって蛇腹形状２８とすることで部品サイズを大きくすることなく輻射体の総面積（展開面積）を増加させ、高温ガスからの熱交換に際する熱容量を増大させることができる効果を有している。
【００２４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における暖房装置の要部切欠斜視図である。実施の形態１と同一部品は同一番号を付与して説明を省略する。
【００２５】
本実施の形態においては、輻射体２３の蛇腹形状２８が、その折り曲げ線が垂直方向であるような方向を有しており、部品サイズを大きくすることなく輻射体の総面積（展開面積）を増加させ、高温ガスからの熱交換に際する熱容量を増大させることができる効果を有している。
【００２６】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、図３に示すように、輻射体２３の蛇腹形状２８に関して、その折り曲げ線が水平方向であるような形状に限定するものである。
【００２７】
輻射体２３の近傍を上昇しながら通過する高温ガスは輻射体２３に設けられた複数の貫通穴２７を介して自然に輻射体２３の表裏両面を行き交い、高温ガスと輻射体２３の接触時間を長く保ちながらながら上昇してゆくため、その過程で輻射体２３への熱交換がより効率よく行われ、輻射体２３全体が均一な温度状態へと近づき、結果的に輻射エネルギー量が増大するという効果を有している。
【００２８】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における暖房装置の要部切欠斜視図である。実施の形態１と同一部品は同一番号を付与して説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態においては、輻射体２３の基準面が製品の前後方向で傾斜形状２９を有しており、輻射体２３の近傍を通過する高温ガスが上昇してゆく過程で、自然に機器外側に向かって誘導される効果を有するため、機器内に高温ガスによる熱がこもりにくいという利点を有している。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明の暖房装置によれば、送風機からの空気流を輻射体冷却風路側かあるいは温風吹出口側へ切り替える風路切替手段を配設してあるので、使用者が使い勝手に応じて輻射暖房もしくは温風暖房の２つの暖房形態を自由に選択できる快適な暖房装置を提供することができる。さらに輻射暖房運転時には、輻射体と輻射体の取り付けられた機器筐体の間に送風機からの空気流を本体冷却風路を介して流す輻射体冷却風路を配設してあるので、高温となった輻射体からの熱からの機器筐体への熱伝導を低減することができ、安全性の高い暖房装置を提供することができる。ここで輻射体には多数の貫通孔と蛇腹形状が同時に設けられているため、輻射体の熱交換効率を高めて表面温度を均一に高温にしたうえで、かつ熱容量そのものを増大させる効果を有し、従来の機器に対しコンパクト性を維持したまま、機器本体から発生する輻射エネルギー量を増大させることが可能となるので、高温ガス発生手段の種類として灯油などの石油液体燃料、および天然ガスおよびプロパンガスなどの気体燃料を熱源とする暖房装置などの用途に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における暖房装置の輻射暖房運転時の断面図
【図２】同暖房装置の温風暖房運転時の断面図
【図３】同暖房装置の要部切欠斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における暖房装置の要部切欠斜視図
【図５】本発明の実施の形態４における暖房装置の要部切欠斜視図
【図６】従来の暖房装置の輻射暖房運転時の断面図
【図７】従来の暖房装置の温風暖房運転時の断面図
【符号の説明】
【００３２】
２１  燃焼部（高温ガス発生手段）
２３  輻射体
２５  輻射体加熱風路
２６  採熱面
２７  貫通孔
２８  蛇腹形状
２９  傾斜形状
３０  輻射体冷却風路
３１  機器筐体
３２  温風吹出口
３３  送風機
３４  本体冷却風路
３５  風路切替手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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